2012 Fiscal Year Annual Research Report
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23650066
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
萩谷 昌己 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (30156252)
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| Keywords | プロセス計算 / グラフ書き換え系 / 抽象化 / 進化計算 / 自動合成 / DNAデバイス / 分子ロボティクス / 合成生物学 |
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| Research Abstract |
昨年度より継続して、抽象ノードによるシミュレーションの効率化、および抽象化の近似の精度に関する分析を行った。抽象化を行わないRNAiのシミュレーションの場合、siRNAの種類が本質的に組み合わせ爆発を起こし、siRNAの濃度分布を求めることはできないが、抽象ノードを導入することで組み合わせ爆発を防ぎ、効率良くsiRNAの濃度分布を求めることができる。一方でsiRNAの種類が増えるにしたがって、RNAの完全二本鎖の濃度の近似が悪くなることが観察された。この近似を良くするために、各siRNAに対応するmRNAのセグメントを、完全二本鎖の一部であるか否かによって二種類に分類することを試みた。すると、完全二本鎖の濃度を極めて正確に求めることができた。目的の仕様や性質に合わせて抽象ノードを定義するための一般的な方法には至っていないが、近似の精度を向上させるために抽象化を精密に行う指針が得られたと考えられる。この結果と、抽象ノードをより大きくすることによる近似を含まない厳密な抽象化の結果を報告した論文が、国際会議（Methods in Systems Biology）に査読を経て採択され、その会議録に掲載された。
本研究の方法により自動合成されたDNAオートマトンの実装に関しては、光により異なる形態変化を起こす二種類のアゾベンゼン分子を挿入したDNAにより、紫外光と可視光の二種類の入力を受け取るオートマトンの設計と実装を進めた。
昨年度に引き続き、本研究の方法を遺伝子ネットワークなどの合成生物学の対象に適用するために、ウェット実験の環境を整備し、特に、組み換え実験を支援するソフトウェア基盤の完成度を高めた。ソフトウェア基盤に関しては、国際会議（International Workshop on Natural Computing）の会議録に論文が掲載された。
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